KR20210012766A

KR20210012766A - 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법, 이를 위한 전자 장치 및 외부 전자 장치

Info

Publication number: KR20210012766A
Application number: KR1020190091065A
Authority: KR
Inventors: 김경원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-02-03
Also published as: WO2021020818A1; US20220147130A1

Abstract

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터, 상기 배터리로부터의 제1 전압을 제2 전압으로 조정하는 전원 레귤레이터, 상기 하나 이상의 신호 단자들 및 상기 전원 레귤레이터와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서 및 메모리를 포함하며, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지하고, 상기 커넥터를 통해 연결된 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 상기 제2 전압을 출력한 이후에, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하고, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 다른 실시 예가 가능하다.

Description

선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법, 이를 위한 전자 장치 및 외부 전자 장치{METHOD FOR SELECTIVELY CONTROLLING VOLTAGE, THE ELECTRONIC DEVICE AND EXTERNAL ELECTRONIC DEVICE THEREFOR}

다양한 실시 예는 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법, 이를 위한 전자 장치 및 외부 전자 장치에 관한 것이다.

최근 스마트 폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 같은 휴대가 용이한 전자 장치의 사용이 증가하고 있으며, 전자 장치는 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 음성 통신, 인터넷 검색, 사진이나 동영상 촬영, 음악 재생, 비디오 시청 등과 같은 다양한 기능이 전자 장치에서 수행될 수 있다.

전자 장치는 다양한 외부 전자 장치들과 연결될 수 있으며, 외부 전자 장치로부터 데이터를 수신하거나, 외부 전자 장치로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 전자 장치는 외부 전자 장치로부터 전력을 수신하거나, 외부 전자 장치로 전력을 전송할 수 있다.

예를 들어, 전자 장치는 컴퓨터, 충전기와 같은 호스트 장치와 연결되어 호스트 장치로부터 전력을 제공받거나, 호스트 장치로부터 전력을 제공받으면서 데이터 송수신을 수행할 수 있도록 구현될 수 있다. 또한 전자 장치는 이어폰과 같은 OTG(on the go) 장치와 연결되어, OTG 장치에 전력을 제공하거나 OTG 장치에 전력을 제공하면서 데이터 송수신을 수행할 수 있다.

전자 장치는 커넥터를 통해 외부 전자 장치와 연결될 수 있으며, 예를 들어, USB(universal serial bus) 호스트와 외부 전자 장치를 연결하기 위한 표준 규격인 USB 타입 C 커넥터를 통해 연결될 수 있다.

전자 장치는 전력을 제공할 수 있는 호스트 장치와 연결될 수 있지만, 전력을 제공할 수 없는 이어폰과 같은 USB OTG 장치와도 연결될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 USB OTG 장치와 연결될 때 고정된 크기의 전압을 커넥터를 통해 출력할 수 있다. USB OTG 장치는 고정된 크기의 전압을 공급받음에 따라 USB OTG 장치에서 필요로 하는 구동 전압으로 변환하는 과정에서 불필요한 소모전류가 발생할 수 있다.

따라서 전자 장치는 USB OTG 장치가 연결되는 경우, USB OTG 장치에서 필요한 전압으로 전원을 공급할 필요가 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터, 상기 배터리로부터의 제1 전압을 제2 전압으로 조정하는 전원 레귤레이터, 상기 하나 이상의 신호 단자들 및 상기 전원 레귤레이터와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서 및 메모리를 포함하며, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지하고, 상기 커넥터를 통해 연결된 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 상기 제2 전압을 출력한 이후에, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하고, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에서 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법은, 하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지하는 동작, 배터리로부터의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하는 동작 및 상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치에서 전원을 공급받는 방법은, 하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터를 이용하여 전자 장치와의 연결 시 상기 전자 장치의 배터리로부터의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 상기 커넥터를 통해 수신하는 동작, 상기 제2 전압의 수신에 대응하여, 상기 전자 장치로 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 전송하는 동작, 상기 식별 정보의 전송에 대응하여, 상기 전자 장치의 바이패스 경로를 이용함으로써 상기 제2 전압을 낮춘 상기 제1 전압을 상기 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해 수신하는 동작 및 상기 제1 전압의 수신에 대응하여, 전원 경로를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에 연결되는 외부 전자 장치를 명확하게 인식할 수 있어, 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여 전력을 조정하여 공급할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 외부 전자 장치가 전자 장치에서 제공 가능한 고정된 크기의 전력 보다 낮은 전력으로 구동 가능한 경우, 전자 장치가 배터리로부터 공급되는 전력을 승압을 위한 회로를 경유하지 않고 커넥터를 통해 외부 전자 장치로 출력할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 전자 장치는 배터리로부터의 전력 또는 배터리로부터의 전력을 승압한 전력을 선택적으로 외부 전자 장치에 제공함으로써, 전력 효율을 높일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치가 낮은 전력으로도 동작 가능한 경우, 커넥터의 구동 단자(VCONN)를 이용하여 낮은 전력을 출력하면서 커넥터의 전원 단자(VBUS)를 이용한 전력을 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 일시적으로 중지할 수 있어 소모 전력을 줄일 수 있다.

도 1은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치의 내부 블록 구성도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치의 내부 블록 구성도이다.
도 4b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 바이패스 경로를 예시한 도면이다.
도 5a는 다양한 실시 예에 따른 커넥터의 핀들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 다양한 실시 예에 따른 커넥터의 핀들에 대한 설명을 예시한 테이블이다.
도 6a는 다양한 실시 예에 따른 선택적으로 전압을 제어하기 위한 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 6b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 연결되는 외부 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 7a는 다양한 실시 예에 따른 USB PD 표준에 따른 동작 흐름도이다.
도 7b는 다양한 실시 예에 따른 선택적으로 전압을 제어하기 위한 동작 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 선택적으로 전압을 제어하기 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도이다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은, 다양한 실시 예에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성 요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성 요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 2는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 3축 직교 좌표계의 'X'는 전자 장치(200)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101) 또는 전자 장치(102))의 폭 방향, 'Y'는 상기 전자 장치(200)의 길이 방향, 'Z'는 상기 전자 장치(200)의 두께 방향을 의미할 수 있다.

전자 장치(200)는 하우징(201)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(201)은 도전성 부재 및/또는 비도전성 부재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 하우징(201)의 적어도 일부 영역에 노출되는 방식으로 배치되는 터치 스크린 디스플레이(202)(예: 도 1의 표시 장치(160))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이(202)는 압력 센서를 포함하여 압력 반응형 터치 스크린 디스플레이로 동작할 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 외부 전자 장치와 연결 가능하도록 하는 커넥터(203)(예를 들면, 도 1의 연결 단자(178))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 커넥터(203)는 소켓 형태의 커넥터일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 하우징(201)의 적어도 일부 영역에 커넥터(203)가 노출되도록 하는 개구(204)가 형성될 수 있고, 개구(204) 내에 커넥터(203)가 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 커넥터(203)에 헤더 형태의 외부 커넥터(207)가 정방향 또는 역방향으로 결합될 수 있다. 외부 커넥터(207)는 커넥터(203)에 방향에 상관없이 어느 방향으로도 꽂혀도 데이터 송수신 또는 전력 수신이 가능하도록 하는 복수의 핀들이 배열될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 외부 커넥터(207)는 외부 전자 장치와 연결될 수 있으며, 커넥터(203)와 외부 커넥터(207)가 결합됨에 따라 전자 장치(200)와 외부 전자 장치가 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치는 전자 장치(200)에 접속될 수 있는 다양한 외부의 장치일 수 있다. 예를 들면, 외부 장치는 TV, 오디오 장치, 노트북, 컴퓨터, 충전기, 메모리, 선풍기, 또는 안테나(예를 들면, 디지털 멀티미디어 방송 안테나 또는 FM 안테나)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 커넥터(203)는 전자 장치(200)와 외부 전자 장치 또는 전원소스(도시되지 아니함)를 연결하기 위한 인터페이스로 이용될 수 있다. 전자 장치(200)는 커넥터(203)에 연결된 외부 커넥터(207)를 통해 전자 장치(200)의 데이터를 외부 전자 장치로 전송하거나 외부 전자 장치로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 전자 장치(200)는 커넥터(203)를 통해 전원소스로부터 전원을 입력받거나 전원소스를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 커넥터(203)는 USB(universal serial bus: 범용 직렬 버스) 타입 C를 포함할 수 있으며, 내부에 접점 기판(205)이 형성될 수 있다. 또한, 접점 기판(205)의 내부에는 전기적으로 도체 특성을 갖는 미드 플레이트(206)가 형성될 수 있으며, 접점 기판(205)의 상면과 하면에는 복수의 핀들(pins)이 형성될 수 있다.

도 3은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치의 내부 블록 구성도(300)이다.

도 3을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(301)(예: 도 1 전자 장치(101))는 외부 전자 장치(302)(예: 이어폰과 같은 액세서리 장치)(예: 도 1의 전자 장치(102))와 연계하여 동작할 수 있다. 외부 전자 장치(302)는 전자 장치(301)와 기능적으로 연결되는 액세서리 장치에 해당할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(302)는 이어폰과 같은 액세서리 장치가 해당될 수 있지만, 이에 한정되지 않을 수 있다.

전자 장치(301)는 외부 전자 장치(302)가 연결되면, 커넥터(321)를 통해 인식된 정보를 기반으로, 전자 장치(301) 및 외부 전자 장치(302)의 전원 관련 역할 또는 데이터 관련 역할을 결정할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송 측면에서 호스트(host) 장치(또는 DFP(downstream facing port)) 또는 클라이언트 장치(또는 UFP(upstream facing port))로 동작할지를 결정할 수 있고, 전원 공급 측면에서는 전원을 공급하는 장치(예: 소스(source) 장치) 또는 전원을 공급받는 장치(예: 싱크(sink) 장치)로 동작할지를 결정할 수 있다.

상기한 바와 같이 전자 장치(301)는 호스트 장치, 소스 장치, 또는 DFP 장치로 칭할 수 있으며, 외부 전자 장치(302)는 클라이언트 장치, 싱크 장치, 또는 UFP 장치로 칭할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(302)는 전자 장치(301)의 커넥터(321)를 통해 접속 가능한 액세서리 장치라고 칭할 수 있으며, USB TYPE C 커넥터를 지원할 수 있다.

먼저, 전자 장치(301)는 커넥터(321)(예: 도 1의 연결 단자(178)), 전력 관리 모듈(327)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 배터리(325)(예: 도 1의 배터리(189)), 메모리(322)(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 프로세서(324)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다. 또한, 전력 관리 모듈(327)은 전원 레귤레이터(328)를 포함할 수 있다. 도 3에서는 전원 레귤레이터(328)가 전력 관리 모듈(327)에 포함된 경우를 예시하고 있으나, 다르게는 배터리(325)와 전력 관리 모듈(327) 사이에 위치하도록 배치될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 전원 레귤레이터(328)는 별도의 모듈 형태로 구현될 수 있으며, 배치 위치는 다양하게 구현 가능하므로, 이에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 배터리(325)는 전원 레귤레이터(328)의 입력단에 연결되며, 전원 레귤레이터(328)의 출력단은 커넥터(321)에 연결될 수 있다.

커넥터(321)는 하나 이상의 신호 단자들 및 전력 관리 모듈(327)의 전원 레귤레이터(328)와 전기적으로 연결된 하나 이상의 전원 단자들을 포함할 수 있다. 이하, 단자들은 핀들이라고 칭할 수도 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(301)는 커넥터(321)를 통해 전력을 필요로 하는 외부 전자 장치(예: 액세서리 장치)와 유선으로 연결될 수 있으며, 외부 전력을 공급하는 외부 전자 장치(예: 충전기)와도 유선으로 연결될 수 있다.

커넥터(321)는 전원 공급 또는 수신을 위한 전력 공급 단자(321a), 외부 전자 장치(302)를 식별하기 위한 식별 단자(321b), 외부 전자 장치(302)의 액세서리 인식용 IC로 전원을 공급하기 위한 구동 단자(321c) 및/또는 그라운드 단자(미도시)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 커넥터(321)는 USB 커넥터 규격을 가질 수 있다. 예를 들어, USB 커넥터 규격에 따라, 전력 공급 단자(321a)는 USB 커넥터의 VBUS 단자, 식별 단자(321b)는 CC(configuration channel) 단자에 대응될 수 있으며, 구동 단자(321c)는 VCONN 단자에 대응될 수 있다.

예를 들면, 커넥터(321)가 USB 타입 C 커넥터인 경우, 식별 단자(321b)는 CC 단자에 대응될 수 있고, 식별 회로(326)는 CCIC(configuration channel integrated circuit)에 대응될 수 있다. USB 커넥터에서 CC 단자는 2개일 수 있다. 예를 들어, CCIC는 커넥터(321)에 연결되는 케이블의 방향성을 판단하여, 하나는 외부 전자 장치(302)에 전력을 전송하는 목적으로 사용하고, 나머지 하나는 커넥터(321)에 연결된 외부 전자 장치(302)가 무엇인지 판단하고 연결을 관리하기 위한 용도로 사용할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(301) 및/또는 외부 전자 장치(302)는 식별 단자(321b)에 연결된 Rp/Rd 저항을 이용하여 호스트 모드인지 클라이언트 모드인지 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치(301)는 연결되는 외부 전자 장치(302)의 특성에 따라 커넥터의 핀에 인가되는 저항을 이용하여 예를 들어, 커넥터(321)의 CC1 및 CC2 핀이 Rp(Pull-Up 저항) 및 Rd(Pull-Down 저항) 저항 중 어느 것에 연결되는지에 따라 전자 장치(301)가 호스트로 동작할지 또는 클라이언트로 동작할지에 대한 역할이 결정될 수 있다.

전력 관리 모듈(327)은 전력 관리 회로(323)(IF-PMIC) 및 식별 회로(326)를 포함할 수 있다. 전력 관리 회로(323)는 외부 소스 또는 배터리(325)로부터 입력되는 전력을 전자 장치(301)에서 이용하기 적합한 전압 및 전류로 변환하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(323)는 전자 장치(301)의 각 모듈로 전력을 공급하는 시스템에 일정한 전류를 제공하기 위해 배터리(325) 전압을 승압(boost)할 수 있다. 전력 관리 회로(323)는 배터리(325) 전압을 승압하기 위한 전원 레귤레이터(328)를 포함할 수 있으며, 다르게는 전력 관리 회로(323) 외부에 전원 레귤레이터(328)가 배치될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(323)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 프로세서(324)에 의해서 수행될 수 있다.

전원 레귤레이터(328)는 전력 조정기라고 칭할 수 있으며, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(325)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 전력을 생성할 수 있다. 전원 레귤레이터(328)는 상기 외부 전원 또는 배터리(325)의 전력을 전자 장치(301)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전원 레귤레이터(328)는 LDO(low drop out) 레귤레이터 또는 스위칭 레귤레이터(switching regulator)의 형태로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전원 레귤레이터(328)는 벅(buck)/부스터(booster) IC를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 전원 레귤레이터(328)는, USB OTG(on the go) 장치인 외부 전자 장치(302)가 전자 장치(301)에 연결된 경우, 배터리의 전압을 USB OTG 장치에 필요한 전압(예: 약 5V)으로 승압(boost)할 수 있고, 승압된 전압을 USB OTG 장치로 공급할 수 있다. USB OTG 장치는 마스터(또는 호스트)/슬레이브 구성에서, 슬레이브로 작동하는 장치를 지칭할 수 있다. 또는, USB OTG 장치는 ID 단자를 통해 마스터(또는 호스트) 또는 슬레이브를 선택할 수 있도록 구성된 장치를 지칭할 수 있다.

식별 회로(326)는 커넥터(321)의 데이터 통신 단자(321b)(예: CC 단자)를 통해 수신되는 데이터를 프로세서(324)로 전송하고, 프로세서(324)에서 생성된 메시지 또는 정보를 상기 커넥터(321)의 데이터 통신 단자(321b)를 통해 외부 전자 장치(302)로 전송할 수 있다. 상기 식별 회로(326)는 MUIC(micro-usb interface controller), CCIC(cable and connector intergrated chip), 또는 PDIC(power delivery intergrated chip) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

식별 회로(326)는 커넥터(321)의 식별 단자(321b)에 연결되고, 커넥터(321)에 연결된 외부 전자 장치(302)가 무엇인지 판단하고 프로세서(324)로 상기 외부 전자 장치(302)에 대한 정보를 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(302)로부터 PD 통신을 통해 외부 전자 장치(302)에 대한 식별 정보를 프로세서(324)로 전달할 수 있다.

식별 회로(326)는 도 3에 도시된 바와 같이 전자 장치(301)의 프로세서(324)에서 독립된 칩 형태로 구현될 수 있으나, 전자 장치(301)의 프로세서(324)의 일 부분에 포함되어 구현될 수도 있다. 다양한 실시 예들에서 상기 식별 회로(326)는 생략될 수 있다. 예컨대, 다양한 실시 예들에서 전자 장치(301)는 식별 회로(326)를 포함하지 않고 구현될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(410)는 외부 전자 장치(420)와 전기적으로 연결되는 경우, 외부 전자 장치(420)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(410)는 커넥터의 전력 단자(예: USB 커넥터의 V_BUS)를 통해 외부 전자 장치(420)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 전자 장치(410)는 외부 전자 장치(420)로부터 공급된 전력을 이용하여 구동될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 외부 전자 장치와의 USB PD(power delivery) 통신을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 식별 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 고정 전압 장치인 경우, 상기 전원 레귤레이터를 이용한 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 출력하는 동작을 유지하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 식별 정보는, 상기 외부 전자 장치의 ID, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능함을 나타내는 정보, 저전압으로 동작 가능함을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와의 연결이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력한 이후에 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 적어도 일부 단자의 전압이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 저전압으로 동작 가능한 경우, 상기 제1 전압을 상기 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동안에, 상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 일시적으로 중지하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서의 적어도 일부 동작은, CC(configuration channel) PD(power delivery) IC에서 수행될 수 있다.

한편, 외부 전자 장치(302)는 커넥터(311), 스위칭 회로(313), 전력 관리 회로(314), 프로세서(315)(예컨대, CPU(central processing unit), MCU 또는 AP(application processor)) 및 식별 회로(316)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(302)는 전자 장치(301)로부터의 전원 수신을 위한 전력 수신 단자(311a), 전자 장치(301)를 식별하기 위한 식별 단자(311b), 식별 회로(316) 및 기타 구동 전원을 공급하기 위한 구동 단자(311c) 및/또는 그라운드 단자(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 단자(311a)는 VBUS 단자이며, 구동 단자(311c)는 VCONN 단자라고 칭할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(314)는 수신되는 전압을 외부 전자 장치(302)의 각 모듈로 전력을 공급하기 위해 일정한 전압으로 강압하기 위한 벅 컨버터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(302)는 VBUS 전압과 VCONN 전압을 선택적으로 공급받을 수 있는 스위칭 회로(313)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, VCONN 전압은 식별 회로(316)의 전원 공급용으로 사용되거나 외부 전자 장치(302)의 구동 전력으로도 사용될 수 있다.

상기와 같은 전자 장치(301) 및 외부 전자 장치(302)의 구성을 구체적으로 살펴보기 위해 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치의 내부 블록 구성도(400)이다.

도 4a를 참조하면, 전자 장치(401)는 전력 관리 회로(423), 프로세서(424), CCPD IC(426) 및 부스터 IC(427)를 포함할 수 있다. 도 4a의 전력 관리 회로(423), 프로세서(424), CCPD IC(426) 및 부스터 IC(427)는 도 3의 전력 관리 회로(323), 식별 회로(326), 프로세서(324) 및 전원 레귤레이터(328)에 각각 대응되는 구성부일 수 있으며, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 4a에서 배터리의 전압을 Vsys라고 할 경우, Vsys 전압은 제1 경로(450)인 부스터 IC(427)를 통해 디폴트 전압(예: 약 5V)로 승압될 수 있으며, 제2 경로(460)인 바이패스 경로를 통해서는 Vsys 전압은 배터리 전압의 범위인 약 3.5V에서~4.3V 사이의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 바이패스 경로는 부스터 IC(427)를 통과하지 않는 경로일 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 도 4a의 전자 장치의 바이패스 경로(470)를 구체적으로 나타내면 도 4b에 도시된 바와 같을 수 있다. 프로세서(324) 또는 전력 관리 회로(423)의 제어 하에 Vsys 전압 또는 승압된 디폴트 전압 중 어느 하나가 선택적으로 VCONN 전압으로 출력될 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(402)가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, Vsys 전압에 해당하는 VCONN 전압이 외부 전자 장치(402)로 제공될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 부스터 IC(427)는 프로세서(324) 또는 전력 관리 회로(423)에 연결될 수 있으며, 부스터 IC(427)와 프로세서(324) 또는 전력 관리 회로(423) 사이에 스위치(480)를 포함할 수 있다. 스위치(480)는 제1 스위치(481) 및 제2 스위치(482)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(481)는 프로세서(324) 또는 전력 관리 회로(423)로부터 출력된 제1스위치 신호에 응답하여, VCONN 신호를 CC1 핀으로 공급하거나 CC1 핀을 제2 스위치(482)를 에 연결할 수 있다. 제2 스위치(482)는 풀-업 저항(Rp)(483)과 풀-다운 저항(Rd)(484) 중에서 어느 하나와 제1 스위치(481)를 연결할 수 있다.

상기한 바와 같이 바이패스 경로를 이용한다면 Vsys 전압이 VCONN 전압에 해당할 수 있으며, 낮은 전압의 전력을 외부 전자 장치(402)로 공급하는 것이 가능할 수 있다.

이에 따라 외부 전자 장치(402)에서는 벅 컨버터 또는 LDO(414)를 거치지 않고 바로 동작 회로(415)에서 입력 전압으로 사용할 수 있어 효율면에서 유리하고 동작 소모 전류 측면에서도 유리할 수 있다.

이러한 VCONN 전압에 따른 예컨대, 이어폰과 같은 외부 전자 장치의 전력 효율과 동작 소모 전류 관계를 나타내면 표 1과 같다.

Vconn 전압	외부 전자 장치 전력 효율	동작 소모 전류
5V	90%	20mA
4V	95%	15mA
3.6V	98%	12mA
3.3V	100%	10mA

상기 표 1에 따르면, VCONN 전압이 낮아질수록 전력 효율이 높아지고, 이에 따라 소모 전류도 낮아짐을 확인할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 커넥터(500)(예: 도 1의 연결단자(178) 또는 도 3의 커넥터(321)(311))는 USB 타입 C 커넥터일 수 있다. 커넥터(500)는 복수의 핀들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 커넥터(500)는 정방향에 대응하는 제 1 면(예를 들면, A면)에 복수의 제 1 핀들과 역방향에 대응하는 제 2 면(예를 들면, B면)에 복수의 제 2 핀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 핀들은 GND핀(511a), TX1+핀(512a), TX1-핀(513a), VBUS핀(514a), CC핀(515a), Dp1핀(516a), Dn1핀(517a), SBU1핀(518a)핀, VBUS핀(519a), RX2-핀(520a), RX2+핀(521a), GND핀(522a)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제 2 핀들은 GND핀(511b), TX2+핀(512b), TX2-핀(513b), VBUS핀(514b), VCONN핀(515b), Dp1핀(516b), Dn1핀(517b), SBU1핀(518b)핀, VBUS핀(519b), RX1-핀(520b), RX1+핀(521b), GND핀(522b)을 포함할 수 있다.

전자 장치(예: 도 1 및 도 3의 전자 장치(101), (301))는 커넥터(500)를 통해 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302))와 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치의 커넥터(500)는 외부 전자 장치의 커넥터가 정방향 또는 역방향 중 어느 방향으로도 꽂힐 수 있도록 외관이 형성될 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치의 커넥터가 제 1면 또는 제 2면 중 어느 방향으로도 꽂힐 수 있도록, 제1 면(예: A면)에 형성된 열 두 개의 핀의 배열 순서는 제2 면(예: B면)에 형성된 열 두 개의 핀의 배열 순서와 동일하게 형성될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 사용자는 외부 전자 장치의 커넥터를 전자 장치의 커넥터(500)에 180도로 회전된 상태로 꽂을 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 커넥터(500)의 내부에 형성된 접점 기판의 제 1면(예: A면)과 제 2면(예: B면)에 형성된 핀의 배열은 도 5b와 같다.

도 5b를 참조하면, TX1+핀 및 TX2+핀(512a, 512b)과 TX1-핀 및 TX2-핀(513a, 513b)은 데이터의 빠른 전송이 가능한 수퍼 스피드 전송(super speed TX)을 위한 핀들일 수 있고, VBUS핀들(514a, 514b)은 USB 케이블 충전 전원을 위한 핀들일 수 있고, CC핀(515a)은 식별 단자의 역할을 하는 핀일 수 있고, VCONN핀(515b)은 플러그 전력을 지원하기 위한 핀일 수 있고, Dp1핀들(516a, 516b) 및 Dn1핀들(517a, 517b)은 상이한 양방향의 USB 신호를 위한 핀들일 수 있고, SBU1핀 및 SBU2핀(518a, 518b)는 여분용 핀으로서 다양한 신호(예: 오디오 신호, 디스플레이 신호 등)용으로 사용될 수 있는 핀일 수 있으며, RX2-핀 및 RX1-핀(520a, 520b)과, RX2+핀 및 RX1+핀(521a, 521b)은 데이터의 빠른 수신이 가능한 수퍼 스피드 수신(super speed RX)를 위한 핀들일 수 있다.

USB 타입 C 커넥터로 연결된 전자 장치 및/또는 외부 전자 장치는, CC 핀을 이용한 통신을 통해 호스트(host) 모드 또는 클라이언트(client) 모드로 동작할지 결정하게 된다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치 및/또는 외부 전자 장치는 CC 핀에 연결된 Rp/Rd 저항을 이용하여 호스트 모드인지 클라이언트 모드인지 여부를 결정할 수 있다.

도 6a는 다양한 실시 예에 따른 선택적으로 전압을 제어하기 위한 전자 장치의 동작 흐름도(600a)이다.

도 6a를 참조하면, 동작 방법은 605 내지 620 동작들을 포함할 수 있다. 동작 방법의 각 단계/동작은, 전자 장치(예: 도 1 및 도 3의 전자 장치(101)(301), 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1 및 도 3의 프로세서(120)(324)) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 605 내지 620 동작들 중 적어도 하나가 생략되거나, 일부 동작들의 순서가 바뀌거나, 다른 동작이 추가될 수 있다.

도 6a를 참조하면, 전자 장치는 605 동작에서 하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와의 연결이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력할 수 있다.

610 동작에서 전자 장치는 배터리로부터의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력할 수 있다.

615 동작에서 전자 장치는 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 상기 외부 전자 장치와의 USB PD(power delivery) 통신을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 식별 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 식별 정보는, 상기 외부 전자 장치의 ID, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능함을 나타내는 정보, 저전압으로 동작 가능함을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

620 동작에서 전자 장치는 상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 장치는, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 고정 전압 장치인 경우, 상기 전원 레귤레이터를 이용한 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 출력하는 동작을 유지할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력한 이후에 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 적어도 일부 단자의 전압이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 저전압으로 동작 가능한 경우, 상기 제1 전압을 상기 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동안에, 상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 일시적으로 중지할 수 있다.

도 6b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 연결되는 외부 전자 장치의 동작 흐름도(600b)이다.

도 6b를 참조하면, 동작 방법은 650 내지 665 동작들을 포함할 수 있다. 동작 방법의 각 단계/동작은, 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302), 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서(예: 도 3의 프로세서(315)) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 650 내지 665 동작들 중 적어도 하나가 생략되거나, 일부 동작들의 순서가 바뀌거나, 다른 동작이 추가될 수 있다.

650 동작에서 외부 전자 장치는 커넥터를 통해 전자 장치의 배터리의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 전자 장치로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치는 전자 장치로부터 약 5V의 VCONN 전압을 수신할 수 있다.

상기 제2 전압의 수신에 대응하여, 655 동작에서 외부 전자 장치는 외부 전자 장치의 식별 정보를 전자 장치로 커넥터를 통해 전송할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치는 전자 장치에서 지원 가능한 타입의 OTG 장치인지의 여부에 대한 정보, VCONN 전압으로 변경 가능한지를 알리는 정보, VCONN 전압으로 변경 가능한 경우 VCONN 전압을 입력 전압(또는 입력 전력)으로 사용 가능한지에 대한 정보와 같은 외부 전자 장치와 관련된 다양한 식별 정보를 제공할 수 있다.

660 동작에서 외부 전자 장치는 상기 식별 정보의 전송에 대응하여, 바이패스 경로를 이용함으로써 상기 제2 전압을 낮춘 상기 제1 전압을 상기 전자 장치로부터 커넥터를 통해 수신할 수 있다. 여기서, 바이패스 경로는 전자 장치의 배터리의 전압을 승압하지 않는 경로를 나타낼 수 있다.

예를 들어, 디폴트 전압인 약 5V의 VCONN 전압의 수신에 대응하여, 외부 전자 장치에서는 식별 정보를 전송함으로써 전자 장치로 이러한 디폴트 전압보다 낮은 전압을 수신할 수 있는 장치임을 알려줄 수 있다. 이에 대응하여 전자 장치에서는 전자 장치 내의 바이패스 경로를 이용함으로써 약 5V의 디폴트 전압 보다 낮춘 전압 예컨대, 약 3.5V로 조정된 VCONN 전압을 커넥터를 통해 외부 전자 장치로 제공할 수 있다. 여기서, VCONN 전압은 통신 전원 공급용으로 예를 들어, 도 4a의 CCPD IC(416)를 깨우기 위한 전압일 수 있다.

이어, 665 동작에서 외부 전자 장치는 상기 제1 전압의 수신에 대응하여 전원 경로를 변경할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라 외부 전자 장치의 식별 정보의 전송을 통해, 외부 전자 장치가 VBUS 전압을 대신하여 VCONN 전압을 입력 전압으로 사용 가능한 장치임을 전자 장치에게 알려준 경우, 외부 전자 장치에서는 도 4a의 전력 스위치(413)의 스위칭을 제어함으로써 VCONN 전압을 입력 전압으로 사용할 수 있다. 이에 따라 커넥터를 통해 배터리의 출력 전압을 승압하지 않은 예컨대, 약 3.5V로 조정된 VCONN 전압은 CCPD IC(416)로 제공되며, VBUS 전압은 외부 전자 장치의 다른 구성 요소들로 예컨대, 도 4a의 벅 컨버터 또는 LDO(414)로 제공될 수 있다. 여기서, VBUS 전압은 커넥터의 각각의 VBUS 핀과 VCONN 핀을 통해 VCONN 전압과 동시에 외부 전자 장치로 공급될 수 있다.

일 실시 예에 따라, VBUS 전압을 대신하여 VCONN 전압을 입력 전압으로 사용 가능한 경우 외부 전자 장치에서는 도 4a의 전력 스위치(413)의 스위칭을 제어함으로써 VBUS 전압과 VCONN 전압 중 어느 하나의 경로를 통한 전압 즉, VCONN 전압을 외부 전자 장치의 다른 구성 요소들로 예컨대, 도 4a의 벅 컨버터 또는 LDO(414)로 제공할 수 있다. 이러한 경우 커넥터의 VBUS 핀을 통한 VBUS 전압은 오프될 수 있다.

도 7a는 다양한 실시 예에 따른 USB PD 표준에 따른 동작 흐름도(700a)이다.

도 7a를 참조하면, 전자 장치(701)는 DFP(downstream facing port) 장치를 의미하고, 외부 전자 장치(702)는 UFP(upstream facing port) 장치를 의미할 수 있다. 또한 전자 장치(701)는 전력을 외부 전자 장치(702)로 제공할 수 있으므로, 소스 장치(또는 호스트 장치)로 동작하며, 외부 전자 장치(702)는 전력을 전자 장치(701)로부터 제공받을 수 있으므로, 싱크 장치(또는 클라이언트 장치)로 동작할 수 있다.

711 동작에서, 전자 장치(701)와 외부 전자 장치(702) 각각은 커넥터(예: 도 3의 커넥터(321, 311))를 통해 서로 물리적으로 연결된 것을 감지할 수 있다.

713 동작에서, 전자 장치(701)는 출력할 수 있는 전원의 옵션으로서 소스 능력(source capability)를 외부 전자 장치(702)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(701)는 출력할 수 있는 전원의 옵션으로서 디폴트 전압을 지원할 수 있다.

717 동작에서, 외부 전자 장치(702)는 수신된 소스 능력에 대한 응답으로 전력 옵션을 선택한 응답 신호(예:'Request')를 전송할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(702)는 디폴트 전압의 전송을 요청할 수 있다.

721 동작에서, 전자 장치(701)는 상기 응답 신호에 대응하여 확인 신호(예:'Accept' 신호)를 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, USB PD 표준에 따라, 711 동작 내지 723 동작을 PDO(power data object) 체결이라고 정의할 수 있다. 이에 따라 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)로부터 요청된 전원 옵션에 대응하는 전압을 생성하고, 전력 전송의 준비가 완료되었음을 알리기 위해 727 동작에서 PS RDY 신호(또는 메시지)를 외부 전자 장치(702)로 전송할 수 있다. 여기서, PS RDY(power supply ready) 신호는 USB PD 표준에 정의된 용어일 수 있다.

731 동작에서 예를 들어, 외부 전자 장치(702)가 PS RDY 신호를 확인하면, 명시적 규약(explicit contract)에 따라 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)가 요청한 옵션에 대응하는 전력을 공급할 수 있다. 전자 장치(701)는 디폴트 전압의 전력을 공급할 수 있으며, 디폴트 전압은 예를 들어, 5V ~ 5.2V일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(701)는 디폴트 전압을 커넥터의 전원 단자(예: VBUS 단자)를 통해 외부 전자 장치(702)로 공급할 수 있다. 이와 동시에 전자 장치(70)는 커넥터의 CC 단자를 통해서도 디폴트 전압의 VCONN을 외부 전자 장치(702)로 공급할 수 있다. 예를 들어, VCONN은 외부 전자 장치(702)로 통신용 전원을 공급하는 용도로 사용되는 경우 디폴트 전압의 크기를 가질 수 있다. 이러한 VCONN은, 예컨대, CC 단자를 이용하여 공급되는 전압일 수 있으며, VCONN을 출력하는 단자를 구동 단자(예: VCONN 단자)라고도 칭할 수 있다.

도 7a에서의 'Good CRC'(cyclic redundancy check) 신호(715, 719, 723, 729, 734, 738, 744, 748)는 USB PD 표준에 따른 전자 장치(701)와 외부 전자 장치(702) 각각이 신호를 수신하였음을 상대편에게 알리는 ACK 신호를 의미할 수 있으며, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(701)는 PD 통신을 통한 VDM(vender defined message)을 이용하여 외부 전자 장치(702)로부터 식별 정보를 획득할 수 있다.

732 동작에서 전자 장치(701)는 VDM(예:'Disidentity')의 전송에 대응하여 736 동작에서 응답 신호를 수신함으로써, 외부 전자 장치(702)에 대한 인증을 수행할 수 있다. 또한, 740 동작에서 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)의 식별 정보 예컨대, 외부 전자 장치(702)의 ID 정보를 요청할 수 있으며, 이에 따라 742 동작에서 VDM(예:'DiscSVID')을 외부 전자 장치(702)로 전송하여, 746 동작에서 식별 정보인 ID 정보를 포함하는 응답 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)가 USB Vender ID인지를 요청하여 확인할 수 있다. 이러한 Vender ID는 USB 타입 C에 기반한 통신에서 송수신되는 VDM에 포함되어 송신될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 식별 정보는 외부 전자 장치(702)에 대한 식별자(예: Vender ID), 모델 정보와 같은 정보가 VDM에 포함되어 수신될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, VDM을 이용한 식별 정보는 커넥터의 CC 단자를 통해 외부 전자 장치(702)로부터 획득될 수 있다.

도 7b는 다양한 실시 예에 따른 선택적으로 전압을 제어하기 위한 동작 흐름도(700b)이다.

일 실시 예에 따르면, 도 7b는 도 7a에 도시된 748 동작 이후의 동작을 나타낸 것일 수 있다. 도 7a에서 가운데 도시된 타임 라인을 기준으로 좌측은 전자 장치(701)로부터의 출력 신호를 의미하고, 타임 라인을 기준으로 우측은 외부 전자 장치(702)로부터의 출력 신호를 의미할 수 있다. 이하, 도 7b에서의 'Good CRC' 신호(754, 758, 764, 768, 774, 778, 782)는 전자 장치(701)와 외부 전자 장치(702) 각각이 신호를 수신하였음을 상대편에게 알리는 ACK 신호를 의미할 수 있으며, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 7b를 참조하면, 전자 장치(701)와 외부 전자 장치(702)는 PDO의 체결이 완료되어 전자 장치(701)가 외부 전자 장치(702)로 전력을 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(701)가 외부 전자 장치(702)로 전력을 전송하는 동안, 예를 들어, 전자 장치(701)가 배터리의 제1 전압을 승압한 제2 전압을 VBUS 단자를 통해 출력하는 상태에서, 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)에게 VDM을 이용하여 원하는 정보를 요청하여 획득할 수 있다. 여기서, VBUS 단자를 통해 출력되는 전력으로 외부 전자 장치(702)가 구동될 수 있으며, 상기 제2 전압은 VBUS 단자 및 VCONN 단자를 통해 동시에 출력될 수도 있다. 다르게는 PD 통신 이후에 VCONN 단자를 통해 출력될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(701)는 VBUS와 VCONN 전압을 동시에 출력하는 경우에는 VCONN 전압도 디폴트 전압으로 하여 VBUS 전압과 같은 크기의 전력을 공급하지만, PD 통신 이후에는 선택적으로 VCONN 전압의 크기를 디폴트 전압의 크기보다 낮춰서 공급할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, PD 통신 이후에는 PD 통신을 통해 획득된 외부 전자 장치(702)의 식별 정보에 기반하여, 선택적으로 VCONN 전압을 조정하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 식별 정보를 기반으로, 외부 전자 장치(702)가 낮은 전압으로도 동작 가능하다고 판단되면, 배터리의 제1 전압을 승압한 제2 전압이 아닌, 바이패스 경로를 이용한 제1 전압을 VCONN 전압으로 외부 전자 장치(702)로 공급할 수 있다. 반면, 외부 전자 장치(702)가 낮은 전압으로 동작 가능한 장치가 아닌 경우 즉, 고정된 전압만 제공받을 수 있는 장치인 경우, 전자 장치(701)는 VBUS 단자 및 VCONN 단자를 통해 동시에 제2 전압(예: 디폴트 전압)을 출력하는 동작을 유지할 수 있다.

상기한 바와 같이 선택적으로 VCONN 전압을 낮출 지의 여부를 판단하기 위한 기준으로 외부 전자 장치(702)의 식별 정보가 이용될 수 있으며, 전자 장치(701)는 전력을 전송하는 상태에서, 외부 전자 장치(702)에게 VDM을 이용하여 원하는 정보를 요청하여 획득할 수 있다. 즉, 전자 장치(701)는 PD 통신 기반의 VDM을 이용하여 외부 전자 장치(702)로부터 식별 정보를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(701)는 750 동작에서 외부 전자 장치(702)가 VCONN 전압 변경이 가능한지를 확인하기 위한 요청에 대응하여, 752 동작에서 VDM(예:'DiscVconnchange')을 전송하여, 756 동작에서 이에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다.

예를 들어, 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)가 VCONN 전압 변경이 가능한 경우, 배터리의 현재 전압에 대한 승압을 위한 회로(예: 도 3의 전원 레귤레이터(328), 도 4a의 부스터 IC(427))를 경유하지 않는 바이패스 경로를 이용하여 배터리의 현재 전압의 전력을 VCONN 단자를 통해 외부 전자 장치(702)로 공급할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(701)는 760 동작에서 외부 전자 장치(702)가 VCONN을 입력 전력으로 사용 가능을 확인하기 위한 요청에 대응하여, 762 동작에서 VDM(예:'DiscVconninput')을 전송하여, 766 동작에서 이에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(702)는 VBUS 전압과 VCONN 전압을 선택적으로 공급받을 수 있는 전력 스위치(예: 도 3의 스위칭 회로(313) 및 도 4의 전력 스위치(413))를 포함할 수 있으며, 디폴트 전압 보다 낮은 전압의 VCONN을 입력 전력을 사용 가능하다는 정보를 PD 통신을 통해 전자 장치(701)로 알려줄 수 있는 식별 회로(예: 도 3 및 도 4의 식별 회로(316)(416))를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(701)는 VBUS 전압을 입력 전력으로서 공급함과 동시에 VCONN 전압도 입력 전력으로 이용 가능한지를 판단할 수 있다. 이를 위해 전자 장치(701)는 CC 단지의 Rd, Ra 저항을 인식한 후, 초기의 VCONN 전압은 디폴트 전압이었다가 PD 통신을 시작하여 VDM을 통해 VCONN 전압 조정이 가능한 장치인지를 식별할 수 있다. 만일 VCONN 전압 조정이 가능한 외부 전자 장치(702)인 경우, 전자 장치(701)는 VDM을 통해 VCONN 전압을 입력 전력으로도 사용 가능한지를 판단할 수 있다.

만일 VCONN 전압을 선택적으로 공급받을 수 있으면서 VCONN 전압을 입력 전력으로 사용할 수 있는 경우 모두를 지원하는 것이 가능하다면, 외부 전자 장치(702)는 770 동작에서 VCONN 전압보다 낮은 전압을 요청할 수 있으며, 이에 대응하여 772 동작에서 외부 전자 장치(702)는 전자 장치(701)로 현재의 VCONN 전압 보다 낮은 전압에 대한 요청(예: 'Request')을 전송하여, 776 동작에서 이에 대한 응답 신호(예: 'Accept')를 수신할 수 있다. 따라서 전자 장치(701)는 상기 요청에 대응하여 배터리로부터의 현재 전압이 승압되지 않도록 바이패스 경로를 이용하여 VCONN 전압으로 출력되도록 경로를 전환할 수 있다. 예를 들어, 배터리로부터의 현재 제1 전압을 제2 전압으로 승합하기 위한 전원 레귤레이터를 경유하지 않고 상기 제1 전압을 VCONN 전압으로서 커넥터를 통해 외부 전자 장치(702)에 공급할 수 있다.

상기한 바와 같이 전자 장치(701)는 외부 전자 장치(702)로부터의 현재의 VCONN 전압 보다 낮은 전압에 대한 요청에 대응하여, 바이패스 경로를 이용한 VCONN 전압을 생성하고, 외부 전자 장치(702)는 전자 장치(701)로 전력 수신의 준비가 완료되었음을 알리기 위해 780 동작에서 PS RDY 신호를 전송할 수 있다.

이에 따라 전자 장치(701)는 디폴트 전압보다 낮은 전압의 VCONN 전압을 외부 전자 장치로 공급할 수 있다.

한편, 전술한 바에서는 전자 장치(701)가 필요한 정보를 요청할 때마다 VDM을 외부 전자 장치(702)로 전송하여, 예컨대, 상기 외부 전자 장치의 ID, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능함을 나타내는 정보, 저전압으로 동작 가능함을 나타내는 정보와 같은 각각의 정보를 개별적으로 획득하는 경우를 예시하고 있으나, 하나의 VDM을 통해 복수의 정보를 획득하도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, VDM은 외부 전자 장치(702)의 식별 정보를 포함할 수 있으며, 상기 식별 정보는 상기 외부 전자 장치의 ID, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능함을 나타내는 정보, 저전압으로 동작 가능함을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(701)는 PD 통신 기반의 VDM을 이용하여 외부 전자 장치(702)로부터 식별 정보를 획득할 수 있으며, 상기 식별 정보를 기반으로 외부 전자 장치(702)로 공급되는 전압을 선택적으로 제어할 수 있다.

도 7a에서는 복수의 VDM을 통해서 전자 장치와 관련된 식별 정보를 각각 개별적으로 획득하는 경우를 예시하고 있으나, 하나의 VDM을 통해서 상기 식별 정보를 한 번에 획득하도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 7a의 732 동작에서 전자 장치(701)에서 VDM을 외부 전자 장치(702)로 보냄으로써, 전자 장치(701)의 타입, 식별자, 전력을 얼마만큼 외부 전자 장치(702)에게 줄 수 있는지와 같은 전자 장치(701)의 식별과 관련된 다양한 정보를 한꺼번에 제공할 수 있다. 이러한 경우 도 7a의 740 동작 내지 도 7b의 768 동작은 생략될 수 있다.

도 8은 다양한 실시 예에 따른 선택적으로 전압을 제어하기 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도(800)이다.

도 8을 참조하면, 동작 방법은 805 내지 850 동작들을 포함할 수 있다. 동작 방법의 각 단계/동작은, 전자 장치(예: 도 1 및 도 3의 전자 장치(101)(301), 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1 및 도 3의 프로세서(120)(324)) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 805 내지 850 동작들 중 적어도 하나가 생략되거나, 일부 동작들의 순서가 바뀌거나, 다른 동작이 추가될 수 있다.

도 8을 참조하면, 전자 장치는 805 동작에서 커넥터(예: 도 3의 커넥터(321))의 CC 핀과 연결된 CC 라인을 통해 수신된 신호를 통해 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302))가 연결되었음을 감지할 수 있다.

810 동작에서 전자 장치는 PD 통신을 통해 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이에 따라 전자 장치는 SVID(structured vendor ID)를 확인할 수 있고, 확인한 VID가 특정 회사의 제품 정보를 포함하는 경우, 해당 VID를 전송한 외부 전자 장치(예: 액세서리 장치)에 대한 기능 전부를 확인하는 것이 가능할 수 있다.

815 동작에서 전자 장치는 전압 조정이 가능한 외부 전자 장치인지의 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 PD 통신을 통해 획득한 외부 전자 장치에 대한 식별 정보를 기반으로 전압 조정이 가능한 외부 전자 장치인지를 식별할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 외부 전자 장치의 ID를 확인하여 VCONN 전압을 전력을 제공받을 수 있는 액세서리 장치인지를 확인할 수 있다.

만일 연결된 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능하지 않은 외부 전자 장치인 경우, 전자 장치는 820 동작에서 배터리의 제1전압을 제2전압으로 승압하기 위한 전원 레귤레이터(예: 도 3의 전원 레귤레이터(328))로 전달되는 인에이블 신호를 '1'로 설정하여, 825 동작에서 전원 레귤레이터를 사용한 VCONN 고정 전압을 외부 전자 장치로 출력할 수 있다. 예를 들어, external booster IC와 같은 전원 레귤레이터를 사용하여 고정된 디폴트 전압(예: 약 5 V 내지 5.2V 이내의 전압)를 공급할 수 있다.

반면, 연결된 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 경우, 830 동작에서 인에이블 신호를 '0'으로 설정하여, 배터리의 제1전압이 전원 레귤레이터를 경유하지 않는 바이패스 경로를 통해 VCONN 전압을 외부 전자 장치로 출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 프로세서(예: AP)의 상태에 따라 VBUS 전압의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 840 동작에서 AP 상태가 중지된 상태인 경우, 전자 장치는 845 동작에서 VBUS 전압의 출력을 일시적으로 중지시킬 수 있다.

만일 850 동작에서 AP 상태가 재개되는 경우 835 동작으로 되돌아가 전술한 동작을 수행하지만, AP 상태가 재개되지 않는 한 845 동작에서의 VBUS 전압의 출력을 일시적으로 중지하는 동작은 유지될 수 있다.

상기한 바와 같이, PD 통신이 다 끝난 상태에서 전자 장치는 외부 전자 장치가 VCONN을 입력 전력으로 사용 가능하다는 정보를 확인한 경우, VBUS 디스에이블 명령을 통해 전원 레귤레이터의 부스터 동작을 오프시킴으로써 VBUS 출력을 차단시킬 수 있다. 만일, 전자 장치가 지정된 모드로 천이되는 경우, 예를 중지(suspended mode)로 진입하는 경우, 전자 장치는 VBUS 출력을 중지시킬 수 있으며, 재개 상태가 될 경우에 한해 VBUS 인에이블 명령을 통해 일시적으로 중지시켰던 VBUS 출력을 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.

상기한 바와 같은 동작을 통해 전자 장치에서의 OTG 효율과 소모전력간의 관계를 살펴보면 표 2에서와 같이 나타낼 수 있다.

Load	OTG 효율	소모전력[mW]
10mA	72%	52.9
20mA	81%	105.8
30mA	85%	158.7
50mA	88%	264.5
100mA	91%	529

상기 표 2를 참조하면, 10 ~ 20mA의 낮은 로드 전류일 경우 효율이 70~80% 정도로 나타날 수 있으며, 100mA 인 경우엔 90% 효율이 나타날 수 있다. 또한 상기 표 2에 따르면, 로드가 커질수록 소모전력은 비례하여 증가하며, 디폴트 크기의 VBUS 전압을 대신하여 디폴트 크기보다 낮춘 VCONN 전압을 사용함에 따라 소모전력을 줄일 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시 예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지하는 동작, 배터리로부터의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하는 동작 및 상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 포함할 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 발명된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101: 전자 장치, 120: 프로세서, 130: 메모리, 150: 입력 장치, 160: 표시 장치, 190: 통신 모듈

Claims

전자 장치에 있어서,
배터리;
하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터;
상기 배터리로부터의 제1 전압을 제2 전압으로 조정하는 전원 레귤레이터;
상기 하나 이상의 신호 단자들 및 상기 전원 레귤레이터와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서; 및
메모리를 포함하며,
상기 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지하고,
상기 커넥터를 통해 연결된 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 상기 제2 전압을 출력한 이후에, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하고,
상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 외부 전자 장치와의 USB PD(power delivery) 통신을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 식별 정보를 획득하도록 설정된, 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 설정된, 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 고정 전압 장치인 경우, 상기 전원 레귤레이터를 이용한 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 출력하는 동작을 유지하도록 설정된, 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 식별 정보는,
상기 외부 전자 장치의 ID, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능함을 나타내는 정보, 저전압으로 동작 가능함을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와의 연결이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력하도록 설정된, 전자 장치.
제6항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력한 이후에 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 적어도 일부 단자의 전압이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력하도록 설정된, 전자 장치.
제3항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하도록 설정된, 전자 장치.
제8항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 저전압으로 동작 가능한 경우, 상기 제1 전압을 상기 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동안에, 상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 일시적으로 중지하도록 설정된, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서의 적어도 일부 동작은,
CC(configuration channel) PD(power delivery) IC에서 수행되는, 전자 장치.
전자 장치에서 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법에 있어서,
하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터를 통해 외부 전자 장치와의 연결을 감지하는 동작;
배터리로부터의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작;
상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하는 동작; 및
상기 외부 전자 장치의 식별 정보에 기반하여, 바이패스 경로를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제11항에 있어서, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하는 동작은,
상기 외부 전자 장치와의 USB PD(power delivery) 통신을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 식별 정보를 획득하는 동작을 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작은,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제11항에 있어서,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 고정 전압 장치인 경우, 상기 전원 레귤레이터를 이용한 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 상기 커넥터를 통해 출력하는 동작을 유지하는 동작을 더 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제12항에 있어서, 상기 식별 정보는,
상기 외부 전자 장치의 ID, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능함을 나타내는 정보, 저전압으로 동작 가능함을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제11항에 있어서, 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와의 연결이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력하는 동작을 더 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제16항에 있어서, 상기 제2 전압을 출력하는 동작은,
상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력한 이후에 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 적어도 일부 단자의 전압이 감지되면, 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 제2 전압을 출력하는 동작을 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 전압을 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작은,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 전압 조정이 가능한 장치인 경우, 상기 제1 전압을 상기 하나 이상의 신호 단자들 중 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
제18항에 있어서,
상기 식별 정보를 기반으로, 상기 외부 전자 장치가 저전압으로 동작 가능한 경우, 상기 제1 전압을 상기 구동 단자(VCONN)를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동안에, 상기 전원 단자(VBUS)를 이용하여 상기 제2 전압을 상기 외부 전자 장치로 출력하는 동작을 일시적으로 중지하는 동작을 더 포함하는, 선택적으로 전압을 제어하기 위한 방법.
외부 전자 장치에서 전원을 공급받는 방법에 있어서,
하나 이상의 신호 단자들을 포함하는 커넥터를 이용하여 전자 장치와의 연결 시 상기 전자 장치의 배터리로부터의 제1 전압 보다 높은 제2 전압을 상기 커넥터를 통해 수신하는 동작;
상기 제2 전압의 수신에 대응하여, 상기 전자 장치로 상기 외부 전자 장치의 식별 정보를 전송하는 동작;
상기 식별 정보의 전송에 대응하여, 상기 전자 장치의 바이패스 경로를 이용함으로써 상기 제2 전압을 낮춘 상기 제1 전압을 상기 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해 수신하는 동작; 및
상기 제1 전압의 수신에 대응하여, 전원 경로를 변경하는 동작을 포함하는, 외부 전자 장치에서 전원을 공급받는 방법.